Question

4．下面的甲图是渗透装置示意图（图为发生渗透作用的初始状态，①为清水，②为0.3g/mL的蔗糖溶液），乙图是根毛细胞示意图，丙为液泡体积随时间变化坐标系．据图回答问题：
（1）甲图中的③相当于乙图中的[④]原生质层．它与乙图中相应结构的区别是甲图中的③属于半透膜，没有选择透过性，而丙图中的④属于生物膜，具有选择透过性．
（2）若将乙图细胞浸在一定浓度的KNO₃溶液中，发生了质壁分离后又出现质壁分离复原，与质壁分离复原过程相关的细胞器有线粒体、液泡．
（3）请在丙图上画出根毛细胞在质壁分离及复原过程中液泡体积变化的图形．
（4）某生物研究性学习小组要对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行实验探究，设计了如下实验．
实验步骤：
Ⅰ．组装图甲渗透装置两套，分别编号为1、2．
Ⅱ．在两组烧杯中分别加入等量的水，在长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度的蔗糖溶液，保持管内外液面高度相等．
Ⅲ．对两组装置进行不同处理：1组用水浴锅加热至37℃，2组的烧杯外加冰块降温．
Ⅳ．两组装置同时开始实验，几分钟后观察记录漏斗的液面刻度变化．
请分析回答下列问题：
①本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即渗透作用速率来进行探究的．
②此实验的自变量是渗透系统所处的不同环境温度；为了直观地表示相对速率，用漏斗液面高度的变化作为因变量．

Answer 1

分析 1、渗透作用发生必须具备半透膜及半透膜两侧溶液存在浓度差这两个条件．
2、由乙图可知内部溶液浓度高于外部，所以②的溶液浓度大于①的浓度．
3、原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，相当于半透膜；由于载体蛋白的存在使得原生质层具有选择透过性．
4、细胞外液浓度高于细胞液浓度，细胞失水发生质壁分离；外界溶液浓度过大时，细胞一次性失水过多死亡，不会发生质壁分离的复原．

解答 解：（1）甲图中的③半透膜，相当于丙图中的④原生质层．与乙图中相应结构的区别是甲图中的③属于半透膜，没有选择透过性，而丙图中的④属于生物膜，具有选择透过性．
（2）乙图细胞浸在一定浓度的KNO₃溶液中，发生了质壁分离后又出现质壁分离复原，这一过程中，细胞对矿质离子的形式是一个主动运输过程，需要消耗能量，所以与质壁分离复原过程相关的细胞器有线粒体和液泡．
（3）绘图时需要注意液泡体积在质壁分离时缩小，复原时恢复原大小．具体见答案．
（4）①根据实验步骤分析，该实验的目的是探究低温是否会影响物质的跨膜运输，原理是通过测定水分子通过膜的扩散即渗透作用速率来进行探究的．．
②根据实验步骤可知，实验的自变量是渗透系统所处的不同环境温度，因变量可以用漏斗液面高度的变化表示．
故答案为：
（1）④原生质层　 甲图中的③属于半透膜，没有选择透过性，而丙图中的④属于生物膜，具有选择透过性
（2）线粒体、液泡
（3）见右图

（4）①渗透  　②渗透系统所处的不同环境温度　漏斗液面高度的变化

点评 本题考查了植物细胞的质壁分离和复原现象的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力和从题目所给的图形中获取有效信息的能力．